根據(jù)傳熱介質(zhì)的不同, 電池的熱管理系統(tǒng)可分為風(fēng)冷、直冷、液冷。液冷相對(duì)直冷成本更低,冷卻效果優(yōu)于風(fēng)冷,目前具備主流應(yīng)用的趨勢(shì)。新能源汽車(chē)

根據(jù)傳熱介質(zhì)的不同, 電池的熱管理系統(tǒng)可分為風(fēng)冷、直冷、液冷。液冷相對(duì)直冷成本更低,冷卻效果優(yōu)于風(fēng)冷,目前具備主流應(yīng)用的趨勢(shì)。新能源汽車(chē)熱管理系統(tǒng)對(duì)續(xù)航里程和電池壽命有決定性的影響。

新能源汽車(chē)熱管理的重點(diǎn)對(duì)象是空調(diào)系統(tǒng)、電池包管理系統(tǒng)、電機(jī)電控管理系統(tǒng)等。電池工作的最適宜溫度在0-38°C之間,此時(shí)不需要加熱也不需要冷卻,過(guò)高或過(guò)低的溫度都將導(dǎo)致電池壽命有更快的衰減。所以,需要對(duì)電池進(jìn)行均溫管理。

不同類(lèi)型的車(chē)型所采取的熱管理系統(tǒng)是不同的,熱管理的本質(zhì)是降溫、保溫、升溫這三種策略。目前新能源車(chē)型的熱管理系統(tǒng)以降溫冷卻為主。根據(jù)冷卻介質(zhì)來(lái)區(qū)分,效率和成本相對(duì)低的有風(fēng)冷和液冷。風(fēng)冷是新能源熱管理系統(tǒng)的主要應(yīng)用,在早期的電動(dòng)乘用車(chē)上有廣泛的應(yīng)用。而液冷是當(dāng)前應(yīng)用最廣的新能源熱管理系統(tǒng),它通過(guò)液體對(duì)流換熱方式將電池產(chǎn)生熱量帶走以達(dá)到降溫目的。國(guó)內(nèi)外的經(jīng)典型寶馬i3、特斯拉、雪佛蘭Volt、之諾、吉利帝豪等車(chē)型都采取這種技術(shù)路線。

還有一種應(yīng)用于中高端車(chē)型的直冷,它是利用制冷劑蒸發(fā)潛熱的原理,在整車(chē)或電池系統(tǒng)中建立空調(diào)系統(tǒng),制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并快速高效地將電池系統(tǒng)的熱量帶走,從完成對(duì)電池系統(tǒng)冷卻的作業(yè)。寶馬i3有液冷、直冷兩種冷卻方案。直冷方式功率最高,但是控制策略最難做,更適合高續(xù)航和快充的要求,液冷次之。

風(fēng)冷適用于小型功率和良好工況下使用, 目前國(guó)內(nèi)上市的電動(dòng)汽車(chē)電池?zé)峁芾矸桨钢?,北汽、眾泰、吉利等?chē)型的電池包還處于風(fēng)冷技術(shù)狀態(tài)。

新能源車(chē)的熱管理系統(tǒng)包括:電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)、汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)、電機(jī)電控冷卻系統(tǒng)、減速器冷卻系統(tǒng)。上面我們講了電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的不同應(yīng)用,下面還有一個(gè)跟冬天最相關(guān)的一個(gè)問(wèn)題:冬天到底要不要開(kāi)空調(diào)取暖?

在北方,很多車(chē)一到冬天,續(xù)航里程就大幅降低,為了保證續(xù)航只能不開(kāi)空調(diào)制熱,駕乘體驗(yàn)可以說(shuō)是差極了! 下面對(duì)比幾個(gè)品牌的熱泵熱管理系統(tǒng)和它們是如何在冬天讓車(chē)主感到舒適的。

電動(dòng)汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)制熱功能主要由電加熱器, 可是直接用電加熱得到熱量的話會(huì)大大降低電池的電量和行駛里程。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,當(dāng)冬季行駛時(shí)打開(kāi)基于電加熱的空調(diào)制熱功能時(shí),幾乎一半的電量都用于制熱了,僅剩一半的電量用于行駛。

在熱泵熱管理系統(tǒng)中,把熱量從溫度低的地方搬用到溫度高的地方。在夏季,熱泵系統(tǒng)把車(chē)內(nèi)的熱量搬向車(chē)外,從而達(dá)到制冷效果。在冬季,熱泵系統(tǒng)把車(chē)外的熱量送到車(chē)內(nèi)。

具體的過(guò)程是這樣的:

1. 熱量從環(huán)境中被吸取進(jìn)熱泵系統(tǒng);

2. 熱量被壓縮并被加熱;

3. 熱量被用來(lái)加熱車(chē)廂內(nèi)的冷空氣并使其升溫;

4. 加熱后的空氣被送入車(chē)廂內(nèi);

5. 減壓后的熱量被轉(zhuǎn)化成低溫?zé)崃颗懦鲕?chē)外。

相比傳統(tǒng)的半導(dǎo)體加熱技術(shù),熱泵空調(diào)的能耗會(huì)降低大約50%。這樣在冬季開(kāi)暖風(fēng)的情況下,可以提升大概10-15%的續(xù)航里程,這對(duì)于目前普遍在300-500公里范圍內(nèi)續(xù)航的車(chē)輛們,這個(gè)空調(diào)還真是在關(guān)鍵時(shí)刻續(xù)上命了。

那么現(xiàn)在都有哪些電動(dòng)車(chē)型使用了熱泵系統(tǒng)呢?雖說(shuō)搭載熱泵空調(diào)的車(chē)型并不多,但在我們身邊也并不完全沒(méi)有,從十幾萬(wàn)區(qū)間到百萬(wàn)元區(qū)間,都可以找到搭載熱泵空調(diào)的車(chē)型,這包括了大眾、奧迪、雷諾、寶馬、上汽榮威等品牌。

這里要最后說(shuō)明的是,熱泵空調(diào)并不是萬(wàn)能的,在-5攝氏度以下的室外溫度環(huán)境下,熱泵的效率就不太高了。這時(shí)候我們能做的,就只有即時(shí)充電了!

總結(jié): 隨著立冬時(shí)節(jié)的來(lái)臨,氣溫越來(lái)越低了,很多人都認(rèn)為冬天開(kāi)純電動(dòng)汽車(chē)實(shí)在是太痛苦了。然而今非昔比,電動(dòng)汽車(chē)有了先進(jìn)的技術(shù)后,只要在選車(chē)時(shí)擦亮眼睛,不管在哪個(gè)季節(jié),都可以輕松駕駛純電動(dòng)車(chē)正常通勤。

[責(zé)任編輯:張倩]

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